Терапевтическая радиология

Лушников Е.Ф., Мозеров С.А.

Многочисленные данные клинической медицины и эпидемиологии свидетельствуют об изменениях как в общей заболеваемости населения, так и в проявлениях отдельных нозологических форм болезней. Явление изменчивости болезней под влиянием различных факторов еще в прошлом веке было обозначено термином «патоморфоз» (от греч. π á θoς - страдание, болезнь + μορφf - внешний вид, форма). Содержание понятия изменялось во времени, и в современной медицинской литературе термин «патоморфоз» используется в двух значениях.

В клиническом (узком) значении патоморфоз - это существенное и стойкое изменение характера болезни под влиянием лечебных и профилактических факторов. Современная лекарственная и лучевая терапия, гормоно- и иммунотерапия существенно модифицировали течение и исход многих онкологических болезней. Антибактериальные и противогрибковые антибиотики изменили характер различных инфекционных болезней. К проявлениям патоморфоза не следует относить патологические явления и процессы, которые возникли в результате медицинских мероприятий при диагностике, лечении, реабилитации - ятрогении (болезни, порожденные врачом).

В эпидемиологическом (широком) значении патоморфоз - изменение заболеваемости (распространенности болезней среди населения и его отдельных групп) и смертности (причин смерти) людей под влиянием социальных, демографических, медицинских, экологических и других факторов. Многие факторы изменяют реактивность организма человека, вызывают мутации вирусов и бактерий. Большинство проявлений патоморфоза зафиксировано среди инфекционных, инфекционно-аллергических заболеваний и новообразований. В мировом масштабе исчезла оспа, но проявился синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД), редкостью стали чума и сыпной тиф, изменилась структура злокачественных новообразований, форм гриппа и туберкулеза, возникли новые болезни (лучевая болезнь).

В отечественной медицинской литературе понятие о патомор-фозе болезней приобрело большую популярность после опубликования работ Я.Л. Рапопорта. Содержание понятия «патоморфоз» представляется следующим образом.

С учетом громадного социального значения онкологической заболеваемости предложен термин «онкоморфоз», указывающий на частную разновидность общего понятия, касающегося новообразований. В широком смысле онкоморфоз - это изменение заболеваемости и смертности людей под влиянием социальных, демографических, медицинских, экологических и других факторов. Клиническое значение патоморфоза - типовое для болезни явление при определенном методе воздействия - дополнили физиологическими, морфологическими, иммунологическими, биохимическими, радиологическими и другими проявлениями и признаками, которые представляют соответствующие дисциплины. Клиническая практика уже давно установила изменение характера болезни под влиянием лучевой терапии, а потому оправдан термин «лучевой патоморфоз опухолей человека». Поскольку в настоящее время лечение онкологических больных обозначают как междисциплинарное, в общем плане необходимо говорить о лечебном (терапевтическом) патоморфозе новообразований - предмете практики (больше) и теории (меньше) различных дисциплин медицины, исследований многих врачей и ученых. В онкологии понятие «патоморфоз» распространяется не только на группы людей и отдельных пациентов, но и на опухоль во всех ее проявлениях, и тогда говорят «патоморфоз опухоли». Интересно, что ни в одном отечественном пособии по онкологии и патологической анатомии в предметных указателях термина «патоморфоз опухолей» нет. Рассматриваемый термин исчез и из зарубежной литературы. Чаще всего пишут о продолжительности и качестве жизни больного при лечении, рецидивах болезни, радиохимиотоксичности терапии, регрессии опухоли, об ответе опухоли на лечение. Термин «ответ опухоли» (cancer response) на лечение - самый распространенный в англоязычной литературе, однако его значение определяется разнообразно как количественно (полный ответ, частичный ответ, неполный ответ, ответ 50% и др.), так и качественно (морфологический ответ, биохимический ответ, видимый ответ и др.). Употребление названного термина на практике удобно, но с научной точки зрения он имеет существенные ограничения, связанные как с субъективностью определения ответа, так и с объективным содержанием термина. Реактивность различных биологических систем и объектов, включая организм больного и опухоли, - важное, но не единственное свойство живого.

ПРОЯВЛЕНИЯ ПАТОМОРФОЗА

Обнаружение проявлений патоморфоза, их интерпретация значимы для решения задач разного уровня, начиная с молекулярного и заканчивая социальным. В общей формулировке можно задать несколько вопросов: кому и для чего необходимы данные о проявлениях патоморфоза, что изменило лечение больного (его психологию, социальное положение, отношения в семье, биологию организма и опухоли и др.), как произошли изменения (значительно или нет, закономерно или случайно, в соответствии с планом лечения или нет), в чем они выразились (в продолжительности жизни пациента и ее качестве, в длительности безрецидивного периода, в исчезновении симптомов болезни, в морфологии первичной опухоли и метастазов и др.). Ответ на эти вопросы дают различные специалисты, и ответы не всегда однозначные. Изменения мировой и территориальной панорамы онкологической заболеваемости и смертности населения во времени составляют предмет онкологической эпидемиологии и статистики и выходят за рамки настоящей работы. Специальная область - психологические, этические, социальные проблемы, общение врача с больным и его близкими.

Изучать проявления патоморфоза важно с нескольких точек зрения. С одной стороны, это критерий, отличительный признак для оценки проводимого лечения и его коррекции в зависимости, например, от радиочувствительности опухоли. С другой - это данные для оптимизации биологических реакций, измерения и изменения радиочувствительности опухоли при разработке новых и совершенствовании проверенных практикой старых методов лечения. С третьей - это данные для прогнозирования течения и исхода болезни. Каждый названный аспект имеет свои клинические основы, которым посвящено необозримое число литературных источников.

Еще один принципиально важный вопрос общего порядка: какие изменения болезни и опухоли считать проявлением терапевтического патоморфоза, а какие - естественным течением болезни и спонтанными изменениями. Как показывает практика, сложности возникают в начале терапии и при небольших дозах излучения. До сих пор активно дискутируется вопрос о специфичности изменений при патоморфозе. Согласно одной точке зрения, специфичных морфологических изменений нет, специфична лишь вызывающая их причина. Данное утверждение обосновывают аналогичными патоморфозу процессами, которые могут выявляться при спонтанной регрессии, а также сходством изменений при разных видах воздействия. Это различные формы дистрофических процессов и некроз опухолевой ткани.

Морфологические проявления патоморфоза опухоли изучены достаточно полно и подробно освещены в литературе. С помощью различных методов показаны структурно-функциональные изменения в разных опухолях при различных условиях лучевого воздействия. Несмотря на все многообразие проявлений лучевого патоморфоза, в нем можно найти некоторые общие закономерности, присущие каждому уровню биологической организации организма.

На молекулярном уровне наиболее полно представлены изменения нуклеиновых кислот, окислительно-восстановительных и гидролитических ферментов, липидов и полисахаридов. С помощью гисто- и биохимических методов показаны сдвиги в содержании ДНК, выражающиеся в уменьшении ее количества, анеу-и полиплоидии, перераспределение изоферментного спектра лактатдегидрогена-зы, кислой фосфатазы и эстеразы, грубые нарушения в свойствах белков цитоплазмы с их денатурацией и разрушением связей с липидами и водой. Следовательно, в облученных раковых клетках происходят нарушения во всех звеньях метаболических процессов.

На уровне клеточных органелл при электронно-микроскопическом исследовании находят самые разнообразные лучевые изменения ядра, митохондрий, цитоплазматической сети, включений и мембранных структур. Эти изменения не имеют никакой качественной специфики и наблюдаются при многих патологических процессах, составляя молекулярную патологию ультраструктур.

Ультраструктурные лучевые патологические изменения клетки представлены нарушениями репродукции, дифференцировки, роста, обмена веществ, соединения клеток. В облученных раковых клетках увеличивается число патологических митозов, что приводит к их гибели. Нарушения роста выражаются в образовании характерных уродливых и гигантских раковых клеток, увеличении их массы. При цитологическом исследовании в клетках видны пикноз, лизис, рексис ядер и цитоплазмы, вакуолизация клеток, перераспределение хроматина и другие явления. Спектр ответов клеток на воздействие весьма широк и неодинаково проявляется в отношении изменений их формы, величины, строения и функций. Важно отметить, что лучевые изменения в клетках и составляющих их элементах наблюдаются уже в первые дни после начала лучевой терапии и применения относительно небольших суммарных очаговых доз. Это позволяет контролировать лучевое воздействие, оценивать эффективность того или иного метода лечения, а также устанавливать механизмы происходящих в клетке процессов.

На тканевом уровне проявления патоморфоза разных опухолей эпителиальной, кроветворной, соединительной, мышечной и нервной тканей исследованы и описаны достаточно полно. Клеточная патология ткани представлена изменениями тканевых структур опухоли, состава клеточных популяций, продуктов клеточного синтеза (неклеточных структур), форм гибели клеток. При типовых схемах фракционирования (30 фракций за 6 нед) наблюдаются распад опухоли, дискомплек-сация и гибель клеток. Некроз особенно проявляется в опухолях с активной клеточной пролиферацией. При коротких курсах предоперационной лучевой терапии тканевые изменения бывают выражены слабо или не выявляются. На этом уровне выделены ранние и поздние изменения. Через неделю после начала неоадъювант-ной терапии независимо от гистологической разновидности опухоли в ее паренхиме наблюдаются типичные дистрофические и воспалительные изменения на фоне выраженных сосудистых расстройств: стаза, полнокровия, сладж-феномена, микротромбозов, плазмо- и геморрагий. Спустя 2 нед от начала неоадъювантной терапии появляется стереотипная динамическая реакция соединительной ткани на альтерацию опухолевой паренхимы. Соединительная ткань замещает очаги некрозов и кровоизлияний (5-10-е сутки). Следует отметить, что выраженность альтеративных изменений уменьшается от центра опухоли к ее периферии. Так, первичный очаг окружается волокнистой соединительной тканью. Вокруг групп опухолевых клеток образуются лимфоплазмоцитарные инфильтраты, появляются гигантские многоядерные клетки инородных тел и ксантомные клетки, образуются лимфоцитарные периваскулярные муфты.

При положительном эффекте лучевой терапии на органном уровне изменения выражаются в уменьшении размеров опухоли вплоть до полного исчезновения, перестройке макроскопической формы, модификации кровоснабжения и тканевых реакций в окружающих новообразование отделах органа, развитии склеротических процессов.

Как известно, на уровне целого организма результаты лучевого воздействия у конкретных больных оценивают по-разному: по продолжительности и качеству жизни, излечению первичной опухоли и метастазов, длительности безрецидивного периода, достижению операбельности опухоли, уровню осложнений и поздних реакций и др. Распределение проявлений патоморфоза по разным уровням биологической организации удобно с многих точек зрения, хотя в действительности организм представляет собой единое целое, в котором каждый уровень взаимосвязан с другим и находится в иерархической подчиненности. Именно поэтому проявления патоморфоза оценивают как по изменению отдельных систем организма (нейроэндокринная, иммунокомпетентная, дыхания и др.) и опухоли (сосудистая, клеточные популяции и др.), так и по состоянию происходящих в них процессов (обмен веществ организма, повреждение опухоли и др.).

Уже давно показано, что развитие радиационного поражения происходит стадийно. При лучевой терапии опухоль также не изменяется одномоментно, наблюдается последовательная перестройка новообразования и организма. В самом общем и схематичном виде действие ионизирующих излучений на опухоль можно представить в виде следующих временных событий: физический процесс поглощения энергии - доли секунды; изменение биохимических внутри- и внеклеточных реакций - секунды-часы; модификация биологических процессов измененными химическими реакциями - часы-дни; клиническая манифестация биологических процессов - дни-недели. Следовательно, проявления патоморфоза в каждый конкретный момент исследования будут неодинаковыми. Так, при интраопераци-онном облучении нельзя ожидать видимых морфологических изменений опухоли и тканей ее ложа, которые можно считать результатом воздействия излучения, а не спонтанных изменений.

В ежедневной клинической практике большую роль играет первичная оценка лечебного патоморфоза, которую проводит врач, основываясь на изменениях клинической картины и данных лабораторных исследований. Необходимо различать клиническую картину улучшения и объективно подтвержденный опухолевый ответ.

МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ПАТОМОРФОЗА

Из вышеизложенного следует, что круг объектов и явлений, входящих в понятие «патоморфоз», весьма широк. Объектами служат население различных стран, страдающее онкологическими заболеваниями, группы людей, начиная с самой небольшой - семьи, отдельные пациенты, различные опухоли. Естественно, для их изучения должны быть привлечены самые разнообразные методы медицины, статистики, экономики, психологии, биологии, математики и многих других наук. Онкология и радиология немыслимы без эксперимента и техники, поскольку во многом они определяют диагностику и лучевое лечение новообразований. Задача заключается в том, чтобы из широкого набора методов выбрать необходимые и достаточные для характеристики изучаемого аспекта патоморфоза. Мы рассмотрим только небольшой круг явлений, относящихся к лучевой терапии и к проявлениям лечебного патоморфоза, обусловленных различными механизмами, а также их значимостью для оценки эффективности лечения и прогнозирования.

Начнем с того, что в основу выбора методов и методик исследований патомор-фоза должны быть положены некоторые общие принципы. Это принципы научного исследования, принципы естествознания, принципы медицины, принципы патологической анатомии, принципы других наук. Общим считают научный метод, т.е. систему предписаний (правил, норм, принципов), регламентирующих действия исследователя в соответствии с двумя уровнями - эмпирического и теоретического познания с соответствующими методами. На эмпирическом уровне это методы наблюдения, описания, измерения, сравнения и эксперимент. Теоретический уровень познания богат методами и включает логические методы, гипотезы и модели, законы и теории. Все перечисленные, а также некоторые другие методы используют на практике в разном объеме. По-видимому, первым по значимости необходимо назвать принцип индивидуальности человека: психологической, социальной, биологической. Выбор методов лечения и последующая оценка патоморфоза болезни и опухоли прежде всего имеют индивидуальный характер и служат основой всех других разработок. Клиническим, т.е. практическим выражением принципа индивидуальности выступают определение показаний для проведения лучевой терапии на основе клинического мышления врача, выбор метода терапии, планирование облучения, его медицинское и техническое обеспечение. Весь мировой опыт лучевой терапии свидетельствует об индивидуальной вариабельности опухолей человека даже одного гистологического типа по различным показателям на клеточном, молекулярном и других уровнях.

Клинико-анатомический принцип в реальной жизни - достижение отечественной медицины. Он подразумевает контакт клинициста и патологоанатома на всех этапах лечебно-диагностического процесса. Современные методы лучевой терапии требуют комплексного решения многих вопросов и взаимодействия многих специалистов клинического, технического, компьютерного и физического направлений.

Клинико-анатомические сопоставления при оценке результатов лучевой терапии полнее всего проводятся на секционном материале с привлечением данных прижизненных наблюдений за больным. При сравнении клинических и патоло-гоанатомических данных решают широкий круг вопросов, относящихся к проблемам своевременности установления диагноза, обоснованности проведенных лечебных мероприятий, установления побочного действия лучевой терапии и причин смерти больного.

Второй по информативности объект морфологического исследования - оперативно удаленные органы и ткани после пред- и интраоперационной лучевой и химиолучевой терапии. Круг решаемых задач в этом случае относится к проблемам оценки эффективности лечения, выбору последующей терапии, прогноза течения болезни и жизни пациента. Приведем несколько примеров.

Большое количество методов исследования применяют при оценке патоморфоза у больных РМЖ, которых часто подвергают лучевой терапии в предили послеоперационном периоде в комбинации с химиотерапевтическими и гормональными препаратами. Радиологические исследования показывают уменьшение размеров опухоли, пораженных лимфатических узлов, изменения в строме и сосудах.

В последние годы объектом исследований патологоанатома все чаще становятся фрагменты опухолевой и нормальных тканей, лимфатических узлов. Можно констатировать, что возрастающее количество прижизненных морфологических исследований в основном приходится на решение диагностических задач и в значительно меньшей степени на наблюдение за динамикой патологического процесса. Не нашло еще должного применения цитологическое исследование опухолей при лучевой терапии. Между тем современные технические средства позволяют получать материал из ранее недоступных областей тела человека. Следует подчеркнуть: если исследование секционного и операционного материала осуществляется лишь однажды, то исследование части опухоли, взятой тем или иным способом (биопсия, пункция, аспирация и др.), может производиться в динамике повторно. Вместе с тем при морфологической верификации диагноза по части опухоли патологоанатом не может судить о ее целостных свойствах, например о глубине и характере роста, что важно для выбора метода лечения. Тем не менее материал биопсии служит своего рода эталоном для последующих сравнений различного рода.

Были предприняты попытки использовать биопсийный материал для определения степени патоморфоза опухоли. Исследователи предполагали преимущество метода в возможности предоперационного морфологического исследования ткани на наличие резидуальных опухолевых элементов. Однако результаты метода оказались недостоверными. У 69% пациентов, получавших неоадъю-вантную терапию по поводу рака пищевода, при отрицательных результатах по данным биопсии в операционном материале был выявлен неполный морфологический ответ опухоли. Кроме того, отрицательный результат биопсии не коррелировал с выживаемостью. В настоящее время, когда разработаны методы морфометрии биологических объектов, можно перейти от субъективных оценок к объективным критериям. Вместе с тем многие вопросы количественной морфологии опухолей остаются открытыми (выбор параметров для измерения, количество случаев для получения достоверных результатов и др.). Пока еще слабое использование количественных методов в онкоморфологии в первую очередь связано со сложностью объекта исследования и со стохастической природой биологических явлений. Полученные в настоящее время количественные показатели содержания ДНК в раковых клетках, митотического индекса, площади паренхимы и стромы опухоли, клеточного состава воспалительного инфильтрата опухоли используют при оценке эффективности терапии и в качестве прогностических тестов.

Постоянно растущие возможности морфологического метода исследования биопсийного, операционного и секционного материала все еще далеки от потребностей клинической практики, поскольку фиксируют лишь отдельные моменты развития опухоли и лучевого патоморфоза, а не процесс онкогенеза и его изменения в целом. В настоящее время не разработаны удовлетворительные методы, которые позволили бы точно ответить на ряд важных вопросов: жизнеспособна ли in vivo данная облученная клетка; гибнет ли она сама или после неоднократного деления погибают ее потомки; сколько времени раковая клетка может находиться вне пролиферации; каков срок реализации повреждения и др. Наиболее достоверная оценка лучевого патоморфоза возможна только при сравнительном динамическом наблюдении за больным с учетом особенностей разных форм опухолей в их клиническом выражении.

В связи с этим необходимо подчеркнуть значимость правильного и повторного взятия материала для морфологического изучения. Только изучение последовательности развития признаков патоморфоза во времени в сопоставлении с характером проводимого лучевого лечения позволяет представить правильную оценку эффективности терапии. О положительном результате можно говорить в тех случаях, когда с увеличением поглощенной дозы и отдалением сроков наблюдения нарастает выраженность лучевых изменений и после окончания лечения в течение ближайших 1-2 мес клетки опухоли в исследуемом материале не находят. Неэффективность лучевого воздействия устанавливают при отсутствии изменений в опухолевых клетках на всех сроках исследования и при обнаружении признаков продолжающегося роста новообразования. Встречаются случаи, когда отчетливая реакция опухолевых элементов в ранние сроки после облучения со временем уменьшается. В случаях выявления резистентности опухоли лучевой терапевт должен подумать о своевременной смене тактики лечения.

В клинической практике патологоанатом использует множество проверенных временем методов макро- и микроскопического анализа. Чаще всего их достаточно для установления диагноза, и онколог, лучевой терапевт, хирург могут определить тактику лечения. Однако в 10-15% случаев требуется использовать дополнительные, или, как теперь говорят, инновационные, методы исследования: иммуноморфологические, молекулярно-биологические, цито- и гистохимические и др. Гормоно- и иммунотерапия невозможны без знаний состояний рецепторного аппарата клеток, требующих применения специальных методов. Огромного прогресса достигли молекулярно-биологические методы в изучении канцерогенеза, диагностике опухолей, прогнозировании эффективности лечения. Возникла новая дисциплина - молекулярная медицина.

РОЛЬ ИММУНОГИСТОХИМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОЦЕНКЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЛЕЧЕНИЯ И ПРОГНОЗИРОВАНИИ ТЕЧЕНИЯ ОНКОЛОГИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ

В последнее время в литературе активно обсуждается прогностическая ценность различных молекулярно-биологических маркеров злокачественных опухолей. Иммуногистохимическое (ИГХ) исследование участка опухолевой ткани до лечения позволяет определить уровень экспрессии различных генов и оценить агрессивность опухоли, подобрать наиболее адекватную тактику лечения, спрогнозировать течение заболевания. Однако ни один описанный молекулярный маркер до сих пор не был рекомендован для рутинного применения из-за противоречивых результатов оценки патоморфоза, полученных при наблюдении небольших групп пациентов. Именно поэтому их прогностическое значение должно быть подтверждено в многоцентровых исследованиях на большом количестве наблюдений. ИГХ для оценки патоморфоза после неоадъювантной терапии в первую очередь используется для определения белков клеточной пролиферации (Ki-67, PCNA, EGFR, Cyclin D1, COX-2, p57^kip2, AURKA, HER2), апоптоза (BAX, bcl-2, p53), клеточной адгезии (Е-кадгерин) и ангиогенеза (VEGF).

Маркеры пролиферативной активности

Один из наиболее надежных показателей пролиферативной активности клеток - это белок Ki-67. Антитела к Ki-67 выявляют пролиферирующие клетки, находящиеся в разных фазах клеточного цикла, кроме G0. Важный маркер клеточной пролиферации - белок PCNA (от англ. proliferating cell nuclear antigen - ядерный антиген пролиферирующих клеток). Его экспрессия наблюдается в G1-, S- и G2-фазах клеточного цикла и достигает максимального уровня во время фазы S перед началом синтеза ДНК. Полагают, что высокие уровни экспрессии Ki-67 и PCNA связаны со степенью злокачественности процесса, вовлечением лимфатических узлов и степенью дифференцировки опухоли.

Рецептор эпидермального фактора роста (EGFR - epidermal growth factor receptor) - трансмембранный гликопротеин из числа рецепторных тирозинкиназ (РТК), регуляторов клеточной пролиферации и злокачественной трансформации. Активация рецептора при связывании с эпидермальным фактором роста и трансформирующим фактором роста α (TGF α - от англ. transforming growth factor) приводит к росту клетки, ее дифференцировке и пролиферации. В пролиферации и росте нормальных клеток посредством рецепции EGF принимает участие белок HER2/neu.

Экспрессия гена HER2/neu встречается во многих опухолях; она ассоциирована с неблагоприятным прогнозом течения этих заболеваний и более низкой выживаемостью больных. Циклин D1 специфически регулирует фазовый переход из фазы G1 в S-фазу в клеточном цикле. Мутации, амплификации и избыточная экспрессия фактора способствуют ускорению клеточного цикла и деления клетки. Данное явление часто наблюдается в различных опухолях и способствует онкоге-незу. Одним из регуляторов клеточного цикла выступает белок p57^kip2. В настоящее время его функции изучают при раке яичников. При раке желудка часто выявляют амплификацию и сверхэкспрессию AURKA (от англ. aurora kinase A). Этот фермент участвует в регуляции клеточного цикла и обеспечивает равное разделение хромосом между дочерними клетками. Избыточная экспрессия AURKA приводит к нарушению деления ДНК и генетическим изменениям.

Белки апоптоза

Bcl-2 (от англ. B-cell lymphoma/leukemia-2) - семейство белков, определяющих апоптоз посредством проапоптотических и антиапоптотических воздействий. Восприимчивость клеток к потенциальному апоптотическому стимулу зависит от соотношения белков этой группы, находящихся в клетке в данный момент. Другой важный участник регуляции клеточного цикла - ген p53. Одна из важнейших функций гена заключается в остановке клеточного цикла в фазе G1 и G2 при повреждении генома, что дает возможность клетке восстановить целостность молекулы ДНК до ее репликации. Кроме того, при невозможности восстановить ДНК р53 запускает апоптоз, это защищает организм от клеток с мутировавшей ДНК. Таким образом, потеря функции данного гена может привести к неопластической трансформации клеток.

Белки клеточной адгезии

Немаловажным фактором развития опухоли, ее инвазии в окружающие ткани и метастазирования служат механизмы клеточной адгезии. Дефекты генов, кодирующих гликопротеины клеточной адгезии, могут способствовать потере клеточных контактов в опухоли, ее инвазии и метастазированию. К белкам клеточной адгезии, в частности, относят Е-кадгерины, которые обеспечивают прочность адгезивных связей клеток совместно с протеогликаном CD44. Е-кадгерин - это трансмембранный гликопротеин, наиболее характерный для клеток эпителиальных тканей, обеспечивающий стабильные межклеточные связи. Мутантные молекулы данного белка утрачивают способность образовывать комплекс с акти-новыми волокнами, в результате чего нарушается стабильность межклеточных контактов. Есть данные об участии Е-кадгерина в регуляции активности р53, с этим может быть связано другое онкогенное действие его мутаций.

Факторы ангиогенеза

Неоангиогенез в опухолевых тканях активируется преимущественно эндотели-альным сосудистым фактором роста - VEGF (от англ. vascular endothelial growth factor). Под его воздействием активируются коллагеназа и урокиназа, лизирующие матрикс эндотелия и способствующие миграции эндотелиальных клеток. Кроме того, сами клетки опухоли способны к экспрессии рецепторов VEGF, что в случае их активации ведет к инвазии и метастазированию. Показана прямая зависимость между плотностью микрососудов в опухоли и вероятностью ее гематогенного метастазирования.

Корреляция изменения экспрессии иммуногистохимических маркеров с патоморфозом

С целью определения возможностей применения различных маркеров в оценке патоморфоза и прогноза рака исследовали изменение уровней экспрессии маркеров в опухолях после неоадъювантной терапии, взаимосвязь этих изменений со степенью ответа опухоли и выживаемостью больных. Приведем несколько примеров.

О высокой эффективности противоопухолевой терапии свидетельствовало уменьшение пролиферативной активности, что сопровождалось снижением экспрессии маркеров Ki-67 и PCNA в клетках новообразования, а отсутствие такой реакции считалось плохим прогностическим признаком, поскольку коррелировало с неблагоприятным исходом заболевания. Содержание иммуноокрашенных клеток ≥15% после неоадъювантной терапии при РМЖ коррелировало с высоким риском развития рецидива и низкой продолжительностью жизни. При оценке результатов лечения рака шейки матки была установлена обратная корреляция между долей окрашенных с помощью антител к Ki-67 и PCNA опухолевых клеток и степенью лечебного патоморфоза. Кроме того, было установлено, что при индексе Ki-67 <50% 5-летняя выживаемость составляет 77%, а частота рецидивов выше, чем в группе пациентов, у которых индекс Ki-67 превышал 50%, а 5-летняя выживаемость составляла 47%.

Повышение экспрессии СОХ-2 после проведения химиорадиотерапии ассоциировано с низкой степенью патоморфоза в опухоли и ее прогрессированием.

Значение фактора EGFR было показано I. Richter у пациентов с местнораспро-страненным раком прямой кишки. Ответ на терапию был отмечен у 34% EGFR-позитивных пациентов против 62% у EGFR-негативных. Лишь у одного из семи больных с полным ответом опухоли наблюдалась экспрессия маркера EGFR. Таким образом было установлено, что после проведения неоадъювантной терапии экспрессия EGFR в опухоли прямо связана со степенью патоморфоза в ней.

По мнению J. Dvorak, ключевую роль в оценке прогноза в опухоли до или после неоадъювантной терапии играет не сама по себе интенсивность экспрессии EGFR, а ее повышение в ходе лечения.

Обширное исследование нескольких факторов развития опухолей было выполнено O. Dworak и А. Tannapfel. У пациентов с местнораспространенным раком прямой кишки, получавших неоадъювантную радиохимиотерапию, оценивали экспрессию маркеров p53, bcl-2, Bax, Ki-67 и PCNA. Авторы установили повышение апоптотической активности в опухоли после проведения терапии. В то же время не было установлено различий в уровне экспрессии Bcl-2 до и после лечения (48 и 39% соответственно). Авторы также не выявили корреляции между апоп-тотической активностью в ткани опухоли и степенью клинического патоморфоза или частотой рецидивов.

Онкобелок р53 в опухолевой ткани был изучен A. Tannapfel: повышение экспрессии р53 после терапии часто коррелировало с низкой степенью терапевтического патоморфоза. Данная картина сопровождалась повышением митотической активности, ростом опухоли и появлением отдаленных метастазов в течение первых 2 лет после хирургического лечения. В исследовании А.В. Мовсей экспрессия p53 была выявлена более чем у половины больных распространенным раком яичников, при этом в химиорезистентной группе - у 67,3%, в химиочувствитель-ной - у 38,8% пациенток. При сонодинамическом комбинированном лечении рака слизистой оболочки полости рта экспрессия мутагенного гена р53 в сравнении с начальными значениями снизилась в 6,5 раза и соответствовала высокой степени лечебного патоморфоза.

Циклин D1 и Е-кадгерин - пожалуй, наименее изученные маркеры в оценке патоморфоза. По мнению L. Huang, в ходе неоадъювантной химиотерапии РМЖ экспрессия маркера циклина D1 не изменяется, что говорит об отсутствии корреляции между уровнем его экспрессии в ткани опухоли и степенью патоморфоза в ней. Анализ экспрессии Е-кадгерина в метастазах колоректального рака в печени выявил снижение патологической мембранно-цитоплазматической локализации данного маркера после цитотоксической терапии и возрастание нормальной мембранной локализации. Данное изменение сопровождалось усилением адгезивных свойств опухолевых клеток и улучшением прогноза заболевания.

Наиболее перспективен для оценки патоморфоза маркер пролиферативной активности Ki-67, который отражает степень агрессивности опухоли. С его помощью можно выявить остаточные опухолевые клетки, имеющие высокий пролифе-ративный потенциал быстропрогрессирующих новообразований. Это позволяет точнее оценивать лечебный патоморфоз и выявлять пациентов с неблагоприятным прогнозом, нуждающихся в более агрессивной терапии. Есть данные, свидетельствующие о том, что PCNA - более точный маркер для оценки пролифе-ративной активности, чем Ki-67. Возможно, для более точной оценки лечебного патоморфоза опухолей целесообразно использовать антитела к обоим рецепторам.

Несмотря на устоявшееся мнение о высокой прогностической значимости белка EGFR, повышенная экспрессия которого сопряжена с более тяжелым течением заболевания, есть исследования, не подтверждающие его применения для определения прогноза. Результаты многочисленных исследований указывают, что необходимо увеличить число наблюдений и стандартизировать методы на всех этапах исследований особенностей экспрессии различных факторов в опухолях после неоадъювантной терапии.

ГИСТОЛОГИЧЕСКИЕ КЛАССИФИКАЦИИ ЛЕЧЕБНОГО ПАТОМОРФОЗА

Несмотря на совершенствование методов визуализации, многие авторы отмечают, что наиболее демонстративным и точным методом остается гистологическое исследование опухоли. Сегодня существует множество различных систем оценки выраженности лечебного патоморфоза опухоли при морфологическом исследовании. В основу большинства из них легло определение степени распространения некроза и фиброза, измерение доли сохранившейся жизнеспособной части опухоли. Приведем некоторые классификации.

Одной из наиболее распространенных в нашей стране стала схема оценки пато-морфоза Г.А. Лавниковой. Она предусматривает количественную оценку изменений и основана на учете состояния общей структуры опухоли на тканевом (соотношение «строма/паренхима», структурная атипия) и клеточном уровне (степень дистрофии и полиморфизма клеток, митотическая активность). Классификация выделяет 4 степени патоморфоза:

Для объективизации оценки лечебного патоморфоза по Г.А. Лавниковой используют количественный показатель - индекс повреждения, рассчитываемый с учетом среднего объема жизнеспособной опухолевой паренхимы до лечения и после. Кроме того, подсчитывают процентное соотношение количества клеток в некрозе и общего числа опухолевых клеток.

Подобные критерии оценки патоморфоза в своей классификации использовал Е.Ф. Лушников. Автор также выделил на их основе 4 степени:

Было предпринято множество попыток разработать схемы оценки патоморфоза с учетом особенностей опухолей различных локализаций. Так, для исследования патоморфоза РМЖ используют классификации, учитывающие не только изменения в первичной опухоли, но и в лимфатических узлах. Аналогично отдельные классификации были разработаны для рака легких, для злокачественных опухолей костей, колоректального рака, в том числе с метастазами в печень, рака пищевода и желудка. При разработке критериев авторы учитывали показатели общей выживаемости пациентов в зависимости от степени патоморфологической регрессии опухоли.

Для количественной гистологической оценки лечебного патоморфоза опухолей пищеварительного тракта К.А. Галахин с соавт. предлагает 7-ступенчатую шкалу на основе относительной доли жизнеспособной опухолевой ткани (ОДЖОТ).

Все эти схемы предполагают измерение доли некротизированной ткани в опухоли. Однако следует отметить трудности определения жизнеспособности клеток. Кроме того, в опухоли могут наблюдаться спонтанные некрозы, а в опухолях с минимальным поперечником от 3 см дистрофические и некротические изменения могут превышать 30% объема.

A.M. Mandard с соавт. предложили схему оценки патоморфоза злокачественных опухолей пищевода, в которой выделены 5 степеней регрессии опухоли в зависимости от наличия остаточных опухолевых клеток и степени фиброза:

Данная классификация, в отличие от принятой ВОЗ, выделяет также степень с ограниченным числом опухолевых клеток. При этом учитываются качественные изменения опухолевых клеток, такие как вакуолизация и/или эозинофилия цитоплазмы, пикноз ядер, некроз, а также степень воспалительной инфильтрации, в том числе наличие гигантских клеток.

Подобная предложенной K. Ogston система оценки используется и для рака пищевода. Главное отличие этой системы от других состоит в учете поражения лимфатических узлов опухоли.

В Японии были разработаны классификации патоморфоза рака пищевода и желудка (Japanese Gastric Cancer Association, 2011).

Классификация, предложенная K. Becker, основана на доле сохранной опухолевой ткани, она применяется у пациентов с раком желудка:

S.M. Lee с соавт. в своем исследовании продемонстрировали, что наиболее точным предоперационным методом оценки лечебного патоморфоза рака желудка служит измерение объема новообразования при помощи КТ. Авторы выявили корреляцию между процентным уменьшением объема первичного образования желудка, уменьшением объемов и диаметров регионарных лимфатических узлов и регрессией по данным гистологического исследования операционного материала. Среди трех изученных параметров первый оказался наиболее точным. В то же время изменение толщины образования (его наименьший размер) оказалось непоказательным. Кроме того, КТ позволяет исследовать характер изменений структуры опухоли, также свидетельствующих об эффективности лечения. Примером таких изменений могут служить появление в сосудистые фазы исследования слоистости в зоне опухоли, равномерность накопления контрастного вещества, особенно выраженного в слизистой оболочке, снижение показателей денситометрической плотности по сравнению с исходными. K. Becker отмечает, что клиническая оценка патоморфоза рака желудка затруднена из-за невозможности точного исследования состояния лимфатических узлов с помощью инструментальных методов исследования. Фиброэзофагогастродуоденоскопия (ФЭГДС) и эндосонографическое исследование продемонстрировали себя как менее точные методики - полученные при их использовании результаты меньше коррелировали с выживаемостью.

Для гистологической оценки патоморфоза местнораспространенного рака желудка используют 3-ступенчатую классификацию, предложенную K. Becker, в которой критерием служит сохранность опухолевых элементов. В исследованиях было доказано, что гистологическая картина регрессии опухоли в результате неоадъювантной терапии коррелирует с выживаемостью пациентов.

Японским обществом исследований рака желудка разработаны схемы оценки патоморфоза местнораспространенного рака желудка. Морфологическая классификация, основанная на количестве жизнеспособных опухолевых клеток, отличается от таковой K. Becker значениями. Стадия 1а - более 2/3 опухоли представлено живыми клетками, стадия 1b - от 1/3 до 2/3, стадия 2 - менее 1/3, стадия 3 - нет живых опухолевых клеток. Вторая классификация разработана для эндоскопической и рентгенографической оценки патоморфоза. В качестве базы использована классификация RECIST. Различие заключается в тонкостях измерения PR (частичного ответа, от англ. particular response). Измеримые очаги оценивают по длинному диаметру и считают поддавшимися частичному патоморфозу при уменьшении более чем на 30%. PR неизмеримых очагов считают значительную регрессию (изменение размера примерно в 2 раза). Очаги с инфильтрирующим ростом оценивают исходя из изменения просвета желудка. В таком случае частичный ответ - это увеличение просвета более чем на 50%.

Многолетний опыт исследований морфологических проявлений патоморфоза в нашем центре показал, что его целесообразно оценивать в пределах трех категорий:

Предлагаемая оценка опухолевого ответа проста, воспроизводима, лишена субъективизма при подсчете количества уничтоженных клеток (площади, процента некроза) и позволяет онкологу принять необходимое решение о дальнейшей тактике лечения больного.

Таким образом, на данный момент отсутствуют общепризнанные на мировом и на отечественном уровне критерии гистологической оценки патоморфоза, а потому требуются дальнейшие разработки и согласования.

ЛУЧЕВЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Первые попытки оценить лечебный патоморфоз при помощи лучевых методов исследования базировались на измерении линейных размеров опухоли. В 1979 г. была принята первая классификация степеней лечебного патоморфоза, в основе которой лежали изменения двух основных размеров опухолевого очага. Недостатками классификации были неточности в определении прогрессирования заболевания, числе исследуемых очагов, способах объединения информации об измеряемых и неизмеряемых очагах. Позднее на основе данной классификации были разработаны критерии оценки патоморфоза солидных опухолей RECIST (Response Evaluation Criteria In Solid Tumors). Последующее совершенствование RECIST привело к формированию интегративной системы исследования основных (измеримых) и дополнительных (неизмеримых) очагов. Оценка основных очагов включает следующие критерии:

Оценка дополнительных очагов, в том числе лимфатических узлов, включает:

Анализ ответа опухоли на лечение включает как количественную оценку основных очагов, так и качественную дополнительных очагов. Следует отметить расхождение радиологических и морфологических данных, когда при полном ответе опухоли по данным лучевых методов исследования в ходе гистологического исследования операционного материала выявляют элементы новообразования. В связи с этим продолжается поиск наиболее точных параметров оценки пато-морфоза опухолей различных локализаций с помощью методов визуализации. Установлено, что определить ответ на неоадъювантную терапию рака прямой кишки точнее всего позволяет измерение объема опухоли при магнитно-резонансной томографии (МРТ). Показана эффективность диффузионно-взвешенной МРТ при оценке патоморфоза рака данной локализации. При исследовании лечебного патоморфоза рака пищевода и желудка рекомендовано использовать мультиспи-ральную компьютерную томографию (МСКТ). Она позволяет изучить изменение объемов образования и лимфатических узлов, а также изменения перфузии опухоли в ответ на неоадъювантную терапию. Использование позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) для оценки патоморфоза дало противоречивые результаты. В одних случаях данные ПЭТ коррелируют с гистологической картиной пато-морфоза, в других нет. Так, при раке легкого и пищевода результаты ПЭТ более показательны по сравнению с КТ. В то же время D. Vallböhmer с соавт. не удалось подтвердить целесообразность применения ПЭТ при оценке патоморфоза рака пищевода и желудка. Следует отметить, что макроскопическая оценка размеров опухоли совпадает с микроскопической оценкой только в 19% случаев, в 56% наблюдений размеры остаточной опухоли преувеличены, а в 25% - преуменьшены. Причины такой неточной оценки заключаются в диффузном фиброзе или наличии разрозненных опухолевых клеток, недоступных при пальпации и невидимых при инструментальных методах визуализации опухоли, а также в погрешностях при секции удаленного материала.

Таким образом, в настоящее время методы МРТ и КТ можно считать наиболее точными в оценке лечебного патоморфоза. При этом в большинстве случаев исследуют изменение размеров новообразования и пораженных лимфатических узлов. Однако размер - это лишь один из параметров ответа опухоли на лечение, не всегда отражающий ее биологическое состояние и эффективность конкретного метода противоопухолевой терапии. Выбор методов изучения в итоге обусловлен практическими и познавательными целями, в частности определением проявлений патоморфоза, установлением причин обнаруженных изменений, выделением существенных факторов патоморфоза, раскрытием механизмов процессов. Решение этих вопросов создает предпосылки для оптимизации терапии как в индивидуальном плане, так и в плане усовершенствования лечения больных с определенными нозологическими формами.

В диагностике рака пищевода и желудка широко используют ФЭГДС и эндоскопическую ультрасонографию. Однако информативность данных методов в оценке лечебного патоморфоза опухолей вызывает сомнения. Согласно некоторым данным, эти методы не позволяют объективно оценить опухолевый ответ. Применение ФЭГДС для исследования ответа рака пищевода в 50% случаев дает ложноотрицательный результат. В 2011 г. в Японии были разработаны критерии оценки патоморфоза на основании данных ФЭГДС или рентгенографии с контрастом, которые позволяют более точно исследовать ответ опухоли на лечение.

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ВЫЖИВАЕМОСТИ И УСПЕШНОСТИ ТЕРАПИИ НА ОСНОВЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЛЕЧЕБНОГО ПАТОМОРФОЗА И ПРЕДОПЕРАЦИОННОГО СТАДИРОВАНИЯ

ОПУХОЛИ

Прогнозирование реакций опухоли и здоровых тканей на облучение давно составляло предмет клинических и экспериментальных исследований. Было показано, что существует три группы факторов, определяющих реакции: радиочувствительность клеток опухоли, скорость их пролиферации, степень гипоксии. Успех прогнозирования определяют и другие факторы, в частности способность к метастазированию, размеры опухоли, инвазия в лимфатические узлы. В последние годы все чаще рассматривают возможность формирования прогноза на основании данных о степени лечебного патоморфоза после неоадъювантной терапии. Так, полный опухолевый ответ коррелирует с большей выживаемостью при РМЖ, раке пищевода, раке легкого, раке прямой кишки, раке желудка, в том числе мест-нораспространенном. Показано, что среди пациентов с местнораспространенным раком желудка, у которых отмечен полный морфологический ответ опухоли на неоадъювантную терапию, 5-летняя выживаемость возрастает с 35 до 60%. Однако несмотря на полный ответ сохраняется высокий риск рецидива опухоли. Частота рецидивов, как регионарных, так и метастатических, не различается среди пациентов с полным и частичным опухолевым ответом. Ajani J.A. с соавт. также продемонстрировали увеличение продолжительности жизни пациентов с полным или хотя бы частичным ответом рака желудка на терапию. По мнению авторов, другие параметры, такие как пол, локализация рака, исходная стадия, не влияют на выживаемость и длительность безрецидивного периода.

Таким образом, предоперационная оценка лечебного патоморфоза, осуществляемая при помощи инструментальных методов исследования, позволяет установить эффективность терапии, спрогнозировать течение заболевания и спланировать последующие этапы лечения, в частности определить целесообразность операции.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Изменчивость определенной болезни под влиянием терапии проявляется по-разному, она также индивидуальна, как индивидуальны заболевшие люди. Ионизирующие излучения в терапевтических дозах изменяют все биологические процессы, происходящие в опухоли и в ее элементах, степень отклонения которых может варьировать не только у разных больных, но и в различных участках одной опухоли. Исходя из принципа выбора критерия в зависимости от цели оценки систематизация критериев патоморфоза возможна по нескольким взаимосвязанным направлениям.

Во-первых, качественные показатели лучевого патоморфоза должны исходить из выявления типичной изменчивости клинико-анатомической картины конкретной онконозологической единицы. Как не существует универсальных критериев диагностики опухолей, так и не может быть универсальных критериев для оценки патомор-фоза для различных новообразований и схем лечения. Только общность отдельных свойств живого и действий врача позволяет выделять классы явлений и процессов.

Во-вторых, необходимо существенно дифференцировать показатели лучевого патоморфоза в зависимости от уровня проявления эффекта. В качестве таких уровней могут выступать уровни биологической организации человека. Следует подчеркнуть, что процессы, происходящие на одном уровне, не обязательно вызывают регистрируемые изменения на более высоком уровне организации. Например, морфологические сдвиги в строении опухоли не всегда имеют клиническое выражение.

В-третьих, среди множественных показателей патоморфоза предпочтение следует отдавать тем, которые имеют клиническую значимость. С этой точки зрения выделяют проспективные и ретроспективные показатели. Если первые должны помочь врачу наметить или быстро изменить оптимальный план лечения, вторые предназначены для оценки уже проведенной терапии и для сравнения нескольких методов лечения. Максимальные трудности, как известно, возникают при поиске прогностических критериев, поскольку эффект лечения зависит от множества объективных и субъективных факторов.

В-четвертых, критериям патоморфоза желательно придавать количественное выражение. Это могут быть счетные (количество погибших клеток), мерные (например, размер опухоли до и после облучения), альтернативные (есть изменения или отсутствуют) или порядковые (степень выраженности патоморфоза) признаки.

Литература